package com.coding.basic.array;

import java.util.Arrays;

public class ArrayUtil {
	
	/**
	 * 给定一个整形数组a , 对该数组的值进行置换
		例如： a = [7, 9 , 30, 3]  ,   置换后为 [3, 30, 9,7]
		如果     a = [7, 9, 30, 3, 4] , 置换后为 [4,3, 30 , 9,7]
	 * @param origin
	 * @return
	 */
	public void reverseArray(int[] origin){
		//注意边界条件
		if(origin == null || origin.length == 0){
			return;
		}
		
		for(int i=0, j = origin.length-1; i<j; i++, j--){
			int t = origin[i];
			origin[i] = origin[j];
			origin[j] = t;
		}
		/*for(int i = 0; i < origin.length; i++){
		 *	int t = origin[i];
		 *	origin[i] = origin[origin.length - 1 - i];
		 *	origin[origin.length - 1 - i] = t;
		}*/
	}
	
	/**
	 * 现在有如下的一个数组：   int oldArr[]={1,3,4,5,0,0,6,6,0,5,4,7,6,7,0,5}   
	 * 要求将以上数组中值为0的项去掉，将不为0的值存入一个新的数组，生成的新数组为：   
	 * {1,3,4,5,6,6,5,4,7,6,7,5}  
	 * @param oldArray
	 * @return
	 */
	
	public int[] removeZero(int[] oldArray){	
		if(oldArray == null){
			return null;
		}
		
		int count = 0; //统计非零元素个数
		int b[] = new int[oldArray.length];
		//先统计非零元素个数，并将非零元素存入一个和原数组同样大小的新数组
		for(int i=0; i < oldArray.length; i++)
		{
			if(oldArray[i] != 0)
			{
				b[count++] = oldArray[i];
			}	
		}
		return Arrays.copyOf(b, count);
	}
	
	/**
	 * 给定两个已经排序好的整形数组， a1和a2 ,  创建一个新的数组a3, 使得a3 包含a1和a2 的所有元素， 并且仍然是有序的
	 * 例如 a1 = [3, 5, 7,8]   a2 = [4, 5, 6,7]    则 a3 为[3,4,5,6,7,8]    , 注意： 已经消除了重复
	 * @param array1
	 * @param array2
	 * @return
	 */
	
	public int[] merge(int[] array1, int[] array2){   
		//当array1和array2都为空时，返回空
		if(array1 == null && array2 == null){
			return null;
		}
		
		if(array1 == null && array2 != null){
			return array2;
		}
		
		if(array1 != null && array2 == null){
			return array1;
		}
		
		int[] newArray = new int[array1.length + array2.length];
		//应该让a1，a2两个数组先进行比较 比较后插入元素
		int i = 0;  //array1下标
		int j = 0;	//array2下标
		int count = 0;	//array3下标
		while(i < array1.length && j < array2.length){
			if(array1[i] < array2[j]){
				newArray[count++] = array1[i++];
			}else if(array1[i] > array2[j]){
				newArray[count++] = array2[j++];
			}else if(array1[i] == array2[j]){
				newArray[count++] = array2[j++];
				i++;
			}
		}
		
		while(i==array1.length && j<array2.length){
			newArray[count++] = array2[j++];
		}
		
		while(j==array2.length && i<array1.length){
			newArray[count++] = array1[i++];
		}
		
		return  Arrays.copyOf(newArray, count);
	}
	
	/**
	 * 把一个已经存满数据的数组 oldArray的容量进行扩展， 扩展后的新数据大小为oldArray.length + size
	 * 注意，老数组的元素在新数组中需要保持
	 * 例如 oldArray = [2,3,6] , size = 3,则返回的新数组为
	 * [2,3,6,0,0,0]
	 * @param oldArray
	 * @param size
	 * @return
	 * @throws Exception 
	 */
	public int[] grow(int [] oldArray,  int size){
		
		if(oldArray == null)
			return null;
		
		if(size < 0)
			throw new IndexOutOfBoundsException("size小于0");
		
		int[] newArray = new int[oldArray.length + size];
		System.arraycopy(oldArray, 0, newArray, 0, oldArray.length);
		
		return newArray;
	}
	
	/**
	 * 斐波那契数列为：1，1，2，3，5，8，13，21......  ，给定一个最大值， 返回小于该值的数列
	 * 例如， max = 15 , 则返回的数组应该为 [1，1，2，3，5，8，13]
	 * max = 1, 则返回空数组 []
	 * @param max
	 * @return
	 */
	public int[] fibonacci(int max){	
		//先将2个边界条件处理
		if(max == 1){
			return new int[0];
		}
		
		if(max == 2){
			return new int[]{1,1};//注意 
		}
		
		int[] a = new int[max];
		a[0] = 1;
		a[1] = 1;
		int count = 2;
		for(int i=2; i<max; i++){
			a[i] = a[i-1] + a[i-2];
			if(a[i] >= max){
				break;
			}else{
				count++;
			}
		}
			
		return Arrays.copyOf(a,count);
	}
	
	/**
	 * 返回小于给定最大值max的所有素数数组
	 * 例如max = 23, 返回的数组为[2,3,5,7,11,13,17,19]
	 * @param max
	 * @return
	 */
	public int[] getPrimes(int max){
		if(max < 3){
			return new int[0];
		}
	
		boolean[] isPrime = isPrime(max);
		
		int[] array = new int[max];
		int count = 1; 
		array[0] = 2;
		for(int i = 3; i < max; i++){
			if(isPrime[i]){
				array[count++] = i;
			}
		}
		return Arrays.copyOf(array, count);
	}

	private boolean[] isPrime(int max) {
		boolean[] isPrime = new boolean[max];
		for(int i = 3; i < max; i++){
			if(i % 2 != 0 ){
				isPrime[i] = true;
			}else{
				isPrime[i] = false;	
			}
		}
		
		for(int i = 3; i < Math.sqrt(max); i++){
			if(isPrime[i]){
				for(int j = 2*i ; j < max; j += i){
					isPrime[j] = false;
				}
			}
		}
		return isPrime;
	}
	
	/**
	 * 所谓“完数”， 是指这个数恰好等于它的因子之和，例如6=1+2+3
	 * 给定一个最大值max， 返回一个数组， 数组中是小于max 的所有完数
	 * @param max
	 * @return
	 */
	public int[] getPerfectNumbers(int max){
		if(max < 0){
			return new int[0];
		}
		
		int[] Array = new int[max];
		
		int count = 0;
		for(int n = 1; n < max; n++)
		{
			int sum = 0;
			for(int i=1; i< n; i++)
			{
				if(n%i == 0)
					sum += i;
			} 
			if(sum == n)
				Array[count++] = n;
		}
		
		return Arrays.copyOf(Array, count);
	}
	
	/**
	 * 用seperator 把数组 array给连接起来
	 * 例如array= [3,8,9], seperator = "-"
	 * 则返回值为"3-8-9"
	 * @param array
	 * @param s
	 * @return
	 */
	public String join(int[] array, String seperator)
	{
		if(array == null || array.length == 0){
			return "";
		}
		
		StringBuilder buffer = new StringBuilder();
		
		for(int i = 0; i < array.length; i++){
			buffer.append(array[i]);
			if(i < array.length - 1){
				buffer.append(seperator);
			}
		}
		
		return buffer.toString();
	}
}
